电位测量装置的制作方法

本技术涉及电位测量装置，并且具体地涉及能够获取约1hz至300hz的低频带的信号的电位测量装置。

背景技术：

1、存在一种装置，其中微电极以阵列布置并且测量微电极上的溶液的电位。在这些装置中，存在这样的装置，其中，将培养液倾倒在微电极上，将活细胞放置在其上，并且产生由活细胞产生的动作电位(参见，例如，专利文献1)。特别地，近年来，注意力已经集中在其中电极、放大器、ad转换器等被集成到一个芯片中并且使用cmos(互补金属氧化物半导体)集成电路技术在多个点同时测量电位的装置上(参见，例如，非专利文献1)。

2、在这种服务中，考虑到神经元的动作电位(ap)的获取，大概需要实现大约10khz以上的采样率，然后以几μv的顺序执行低噪声测量。此外，为了详细地并且在宽范围内获取神经网络中的信号传播，需要将电极尺寸设置为约10μm平方并密集布置电极以实现高分辨率。在低噪声、更高采样率和更高分辨率之间存在折衷关系，并且在电路架构中已经提出了各种提议来克服这些折衷(参见，例如，非专利文献1)。

3、作为用于实现更低噪声和更高分辨率的有希望的方法之一，已经提出一种配置，其中，构成差分放大器电路的放大器电路区域(参考单元)与读取由电极接收的信号的另一个放大器电路区域(读出单元)分离，同时每一个电极包括差分放大器电路(参见，例如，专利文献2)。根据该分离配置，由于可以使读出单元区域中所需的部件数量最小化，并且可以在不增加读出单元的尺寸的情况下增加放大器晶体管的面积，因此可以实现高分辨率和低噪声两者。

4、引用列表

5、专利文献

6、专利文献1：日本专利申请公开第2002-31617号

7、专利文献2：wo 2019/082894

8、非专利文献

9、非专利文献1m.obien,et al.,"revealing neuronal function throughmicroelectrode array recording",frontiers in neuro science vol.8(2015)article423

技术实现思路

1、顺便提及，神经元发射的信号不限于动作电位ap，并且期望可以同时获取其他信号。例如，当除了其信号频带相对较高(即，约300hz至10khz)的动作电位ap之外，可以同时获取作为较低频率信号的局部场电位(lfp)时，在分析神经元的活动中可以推测地获取更有用的信息。该局部场电位lfp的信号频带为大约1hz至300hz。

2、在专利文献2中公开的分离配置中，在参考单元中，参考电位通过参考单元中的采样保持电容器保持。因为在该采样保持电容器中产生相当多的漏电流并且操作点随着时间偏移，所以必须以规则的间隔执行刷新参考电位的操作(在下文中，称为自动调零(az)操作)。结果，在专利文献2中提出的分离配置中，认为不能获取低于自动调零操作的频率的频带的信号，并且通常，仅可获取高达约100hz的频率的信号作为低频率的信号。

3、鉴于上述情况，提出了本技术，并且其目标是使得可以获取例如大约1hz至300hz的低频带的信号。

4、问题的解决方案

5、根据本技术的第一方面的电位测量装置包括：单位单元，包括：读出电极，用于读取预定电位作为相对于参考电位的位移；放大器电路，包括共源放大器，该读出电极连接至共源放大器的输入节点，预定偏置电压经由电阻器施加至输入节点；以及缓冲电路，连接至放大器电路的输出节点。

6、在本技术的第一方面中，提供了一种单位单元，其中，用于读取作为相对于参考电位的位移的预定电位的读出电极连接至共源放大器的输入节点，预定偏置电压经由电阻器施加至输入节点，并且缓冲电路连接至放大器电路的输出节点。

7、电位测量装置可以是独立装置或者可以是结合到另一装置中的模块。

技术特征：

1.一种电位测量装置，包括：

2.根据权利要求1所述的电位测量装置，其中，

3.根据权利要求2所述的电位测量装置，其中，

4.根据权利要求2所述的电位测量装置，其中，

5.根据权利要求1所述的电位测量装置，其中，

6.根据权利要求1所述的电位测量装置，还包括：

7.根据权利要求1所述的电位测量装置，其中，

8.根据权利要求1所述的电位测量装置，其中，

9.根据权利要求1所述的电位测量装置，其中，

10.根据权利要求1所述的电位测量装置，其中，

11.根据权利要求10所述的电位测量装置，其中，

12.根据权利要求10所述的电位测量装置，其中，

13.根据权利要求1所述的电位测量装置，通过堆叠第一基板和第二基板来配置，

14.根据权利要求13所述的电位测量装置，其中，

15.根据权利要求13所述的电位测量装置，其中，

技术总结
本技术涉及能够获取1Hz‑300Hz量级的低频带的信号的电位测量装置。电位测量装置设置有单位单元，单位单元包括：读出电极，用于读取预定电位作为相对于参考电位的位移；放大器电路，包括共源放大器，共源放大器具有连接读出电极的输入节点并且经由电阻器施加预定偏置电压；以及缓冲电路，连接至放大器电路的输出节点。例如，本技术可以应用于测量微电极上的溶液电位的装置。

技术研发人员：小川晃司
受保护的技术使用者：索尼半导体解决方案公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11